Насосы пластинчатые ------------------ ---------------- 850(1850

1000(6400

3000(13000

Распределители золотниковые 1500(9000

5250 8300(25000

16850 4500(6500

Дроссели и регуляторы

---------- 600(1600

1000(6000

Для гидроприводов машин являющихся изделиями ремонтируемыми, эксплуатиру-емыми до предельного состояния в циклическом режиме, с доминирующим фактором в качестве последствия отказа - простоем, основными показателями надежности являются гамма-процентный ресурс ? и коэффициент готовности Кг.

Кроме того, надежность характеризуется такими показателями как наработка на отказ, трудоемкость и стоимость технического обслуживания.

Надежность гидропривода дорожных, строительных и путевых машин, должна обеспечиваться системой технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов. Совершенствование системы планово-предупредительных ремонтов занимает важное место в исследованиях по обеспечению надежности. Наличие резервов (рис.1) обусловлено вероятностным характером распределения наработки на отказ.

Рис. 1 Резервы системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов гидроприводов строительных и дорожных машин

1- изменение параметра (объемного к.п.д.) состояния привода или его аппаратов;

2- f(t)- плотность вероятности распределения наработки машины до предельного состояния;3- приведенные удельные затраты (Суд) на эксплуатацию машины, min Cуд -уровень минимальных удельных затрат; I - часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить до первого планового ТО или ремонта.

II - часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить в период после 2-го планового ТО или ремонта - резерв по улучшению использования ресурса при наличии системы диагностики.III -часть парка машин, у которых состояние отказа должно наступить в период между 1-м и 2-м плановыми ТО- при жесткой системе ТО эти машины имеют потребность в проведении профилак-тических замен при первом ТО - резерв при переходе к гибкой системе планирования ТО при наличии системы диагностики.

Обеспечивая минимум приведенных удельных затрат, и при соответствующей периодичности профилактических работ, достаточно высокий коэффициент технической готовности (порядка 0,9), существующая система, с одной стороны, допускает возникновение неплановых ремонтов у части машин (до 10 % от общего парка) в периоды между техническим обслуживанием и ремонтами, а с другой стороны, у большей части машин ремонтные восстановительные работы проводятся при отсутствии фактической потребности в их выполнении в данном цикле технического обслуживания или ремонта, следствием чего является значительное недоиспользование ресурса агрегатов и сборочных единиц - до 50% для насосов и гидромоторов и до 80% для контрольно-распределительной аппаратуры.

В то же время, неплановые ремонты, вызванные внезапными и псевдовнезапными отказами, составляют около 50 % от времени простоя в промежутки между техническими обслуживаниями .

Одним из перспективных путей совершенствования системы планово-предупредительных ремонтов, позволяющим на основе учета фактического технического состояния конкретной машины сократить количество неплановых ремонтов и улучшить использование ресурса ее сборочных единиц и агрегатов, является применение методов и средств контроля технического состояния и диагностирования, которое предшествует выполнению технического обслуживания, а его результаты служат для определения перечня и объема предстоящих операций. Кроме того, оснащение машин встроенными (бортовыми) средствами позволяет, предупреждать возникновение отказов (по крайней мере в большинстве случаев) и обеспечить быстрое их устранение за счет сокращения времени поиска.

Техническая диагностика гидроприводов машин является сравнительно новым разделом науки. Её основы были заложены в начале 70-х годов А.М. Харазовым, Р.А. Макаровым, когда получил широкое распространение объемный гидропривод. Вопросам диагностики сложных систем посвящены работы И.А.Биргера, Г.Ф.Верзакова, Н.Я.Говорущенко, Б.В.Павлова, П.П. Пархоменко, Б.Г. Кима и других ученых. Вопросы диагностирования объемного гидропривода исследованы в работах В.И.Загребельного, В.А.Коржова, Р.А.Макарова, Н.А.Мальцевой, Т.С.Морозовой, В.Н.Сидорова, В.И.Сидорова, В.В. Чанкина, С.И.Шумейко, А.М.Шолома, П.М.Черейского, С.Б.Багина, В.В.Тайца, К.В. Рулиса, В.А. Першина а также автора и других исследователей.

Однако внедрение средств и методов диагностики гидроприводов в повседневную практику эксплуатации сдерживается рядом организационных, технических и технологических факторов, важнейшими из которых являются:

- выполнение диагностирования силами служб ТО и ремонта увеличивает нагрузку на их звенья, требует высококвалифицированного персонала, умеющего работать с контрольно-измерительной аппаратурой, обрабатывать полученные результаты и проводить расчеты остаточного ресурса;

- наличие большого количества методов диагностики и экспериментальных средств их реализации для решения частных задач, и в то же время отсутствие недорогих, серийно выпускаемых современных средств диагностики, как стационарных, так и переносных, и мобильных, а также отчасти противоречивые рекомендации различных авторов.

Таким образом, для широкого внедрения в практику эксплуатации технического диагностирования необходим системный подход к проблеме, включающий как разработку организационных вопросов, так и соответствующих конструктивных разработок, обеспечивающий их технологическую взаимосвязь и исключающий дублирование контрольно- диагностических операций. Такой подход позволит перейти от жесткой системы технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов к гибкой, когда время проведения каждого вида работ определяется по результатам диагностики и контроля параметров гидропривода.

Вторая глава посвящена разработке наиболее эффективного метода поиска отказов в гидроприводах на основе применения теории информации.

Для эффективного решения этого вопроса необходим учёт структуры гидропривода с одной стороны, и характера проявления различного типа отказов с другой стороны.

Естественным методом структурного анализа является деление на группы, при котором одна группа соответствует одной подсистеме исполнительного механизма – подбивки и рихтовки, поворота платформы и т.д. Спецификой гидропривода рассматриваемых машин является многопоточность, поэтому не всегда возможно на базе анализа принципиальной схемы гидропривода разделить её на группы оптимальным образом. Процесс разбиения на группы может быть формализован. В качестве исходных формируются группы, точно отражающие процесс функционирования каждой подсистемы, типа

Аi = (в1; в2; в3),

где Аi - множество, характеризующее данную подсистему;

в1; в2; в3 - подмножества, характеризующие насосную подгруппу, подгруппу распределителей и подгруппу гидродвигателей, соответственно.

Исходные группы преобразуются по принципу формирования вторичных групп из элементов, повторяющихся в исходных группах. Такой подход существенно облегчает такие задачи как анализ влияния отказов на безопасность, поиск отказа и т.п.

По характеру проявления отказы можно разделить на 4 подгруппы - см. табл.2. При составлении таблицы используем двоичный код: 1- параметр в норме, 0- параметр не в норме. В таблице 2 : R - внешняя нагрузка; P - давление в системе; F ; M – усилие или момент , развиваемые гидродвигателем; V ; ?- скорость исполнительного звена гидродвигателя. Строки L01 ; L02 -система исправна как без приложения нагрузки (L01 ), так и под нагрузкой (L02 ). Комбинация L1 характерна для ситуации когда изношены насосы, не развивается заданное давление и неисправны предохранительные и поддерживающие клапаны. L2 - характерна для привода, имеющего объемный к.п.д. ниже допустимого. L3 - появляется при засорившихся фильтрах и других неисправных аппаратах, перепад давления на которых превышает допустимые значения. Комбинация L4 возникает сравнительно редко, при неисправных редукционных клапанах и клапанах последовательности (напорных золотниках).

Таблица групп неисправностей Таблица 2

.----------------------------------------------------------------------- -----------------------

Состояние R P F ; M V ; ?

L01 0 1 1 1

L02 1 1 1 1

L1 1 0 0 0

L2 1 1 0 1

L3 0 0 1 1